Ano ang Mga Bandang Enerhiya ng Silicon?

Ano ang Mga Bandang Enerhiya ng Silicon?

Paglalarawan ng Silicon

Ang silicon ay isang semiconductor na may mga katangian nasa pagitan ng isang conductor at insulator, na mahalaga para sa elektronika.

Ang silicon ay isang semiconductor na may mas kaunting malayang elektrono kaysa sa isang conductor ngunit higit pa kaysa sa isang insulator. Ang natatanging katangian na ito ang nagpapawid na gamit ang silicon sa elektronika. Mayroong dalawang uri ng bandang enerhiya ang silicon: ang conduction band at valence band. Ang valence band ay nabuo ng mga antas ng enerhiya na may valence electrons. Sa temperatura ng 0oK, puno ang valence band ng mga elektrono, at walang current na lumilipad.

Ang conduction band ay ang mas mataas na antas ng enerhiya kung saan matatagpuan ang mga malayang elektrono, na maaaring gumalaw sa buong solido. Ang mga malayang elektronong ito ang responsable sa paglipad ng current. Ang gap ng enerhiya sa pagitan ng conduction band at valence band ay tinatawag na forbidden energy gap. Ito ang nagpapasiyang kung anong uri ng materyal ang isang metal, insulator, o semiconductor.

Ang laki ng forbidden energy gap ang nagpapasiyang kung ang isang solidong materyal ay isang metal, insulator, o semiconductor. Walang gap ang mga metal, malaking gap ang mga insulator, at moderado ang gap ng mga semiconductor. Mayroong 1.2 eV ang forbidden gap ng silicon sa 300 K.

Sa isang kristal ng silicon, ang covalent bonds ang nagpapatibay sa mga atom, ginagawa ang silicon na elektrikamente neutral. Kapag isang elektrono ang sumira mula sa kanyang covalent bond, iiwan niya ang isang butas. Habang tumaas ang temperatura, mas maraming elektrono ang tumalon sa conduction band, naglilikha ng mas maraming butas sa valence band.

Diagrama ng Bandang Enerhiya ng Silicon

Ang diagrama ng bandang enerhiya ng silicon ay nagpapakita ng mga antas ng enerhiya ng mga elektrono. Sa intrinsic silicon, ang Fermi level ay nasa gitna ng energy gap. Ang pagdodope ng intrinsic silicon na may donor atoms ay nagbibigay nito ng n-type, naglilipat ng Fermi level mas malapit sa conduction band. Ang pagdodope nito ng acceptor atoms ay nagbibigay nito ng p-type, naglilipat ng Fermi level mas malapit sa valence band.

Diagrama ng Bandang Enerhiya ng Intrinsic Silicon

Diagrama ng Bandang Enerhiya ng Extrinsic Silicon